一种带有充电保护的锂电池低温充电装置的制作方法

本发明涉及低温充电，具体为一种带有充电保护的锂电池低温充电装置。

背景技术：

1、随着新能源产业的发展，带来了锂电行业的蓬勃发展，其中磷酸铁锂电池的充电放电循环寿命长和更安全，同比容量下比铅酸电池轻三分之二，现磷酸铁锂成为市场的主流，但磷酸铁锂有个致命的缺点，在低温下内阻增大，负极板会产生结晶。如果低温下用常规大电流充电模式，会造成大量的电池包损坏。

2、为解决低温环境会降低电池的可用能量并在充电和放电时产生更大的能量损失，整个生命周期内也会导致电池寿命的衰减；另一方面，低温下电池内阻增大，低温充电会提早到达截止电压，导致可充入容量大幅减少，并且增加负极锂枝晶析出和形成的风险，从而更会危害电池安全。这些问题都给低温环境中电池的使用带来重大阻碍，对此提出了一种带有充电保护的锂电池低温充电装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，充电桩整体采用递增式梯形充电，低温下电池内阻增大，低温充电会提早到达截止电压，导致可充入容量大幅减少，并且增加负极锂枝晶析出和形成的风险，从而更会危害电池安全，递增式梯形充电可以根据电池温度来调节充电枪的输出电流，实现最优化的充电过程，可以解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，包括充电桩主体、充电区和行驶区，所述充电桩主体设置在充电区的一端，行驶区设置在充电区的另一端，所述充电区与行驶区之间相互垂直，充电区和行驶区的四周均设置有分区隔断，所述行驶区两端的表面均设置有减速模组，行驶区两端的底部均设置有动能回收底箱，所述充电区的下方设置有电热底箱，电热底箱与动能回收底箱通过电力线缆电性连接，所述充电区的外表面设置有绝缘导热板，绝缘导热板的四周均设置有密封框条，所述绝缘导热板的两侧均设置有间隙排水板，电热底箱的两侧均设置有排水槽口，所述间隙排水板设置在排水槽口的上方，绝缘导热板设置在电热底箱的外表面。

3、优选的，所述绝缘导热板的下方设置有u型电热带，u型电热带与绝缘导热板贴合连接，所述u型电热带的下方设置有功率模块，功率模块与u型电热带之间设置有防水隔热垫，所述功率模块设置在电热底箱的内部。

4、优选的，所述减速模组包括减速轴和转辊合槽，减速轴设置在转辊合槽之间的上方，所述减速轴与行驶区通过螺钉连接，所述动能回收底箱的上方设置有动能回收辊，动能回收辊位于转辊合槽的内部，所述减速轴高于动能回收辊。

5、优选的，所述动能回收辊的外表面设置有增阻齿口，增阻齿口与动能回收辊设置为一体式结构，所述动能回收辊的两端均设置有切割转子，切割转子与动能回收辊之间设置有环槽。

6、优选的，所述切割转子的外侧设置有发电轴环，发电轴环设置在转辊合槽内部的两端，所述发电轴环的内部设置有磁感转槽，磁感转槽内部的两侧均设置有感应线圈。

7、优选的，所述磁感转槽的一端设置有轴承托槽，切割转子通过轴承托槽与磁感转槽转动连接，所述感应线圈与动能回收底箱电性连接。

8、优选的，所述充电桩主体包括线箱基座、散热壳体和led顶灯，所述散热壳体一侧的表面设置有感应支付面板，感应支付面板的下方设置有充电枪组件，充电枪组件通过充电线缆与线箱基座拉伸连接。

9、优选的，所述充电枪组件包括充电手柄、集成枪头和充电端头，所述充电端头的上下两侧均设置有磁吸片，磁吸片与集成枪头通过螺钉连接，所述充电端头的外表面设置有电极孔，电极孔之间设置有数据触片，所述电极孔包括低压孔和高压孔。

10、优选的，所述led顶灯的顶部设置有光伏集成板件，线箱基座的上方设置欧桩体储备电池，所述桩体储备电池设置在散热壳体的内部，所述线箱基座的下方设置有接线支座，光伏集成板件和接线支座均与桩体储备电池电性连接。

11、优选的，所述接线支座的底部设置有动能线端，动能线端的一侧设置有常电线端，所述接线支座通过动能线端与电热底箱电性连接，常电线端通过线箱基座与充电线缆电性连接。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、本发明，当车辆进入到充电区内后，驾驶员利用充电桩主体上的充电枪对汽车进行充电，充电过程中，环境温度在0-10℃之间，驾驶员可以根据环境温度情况来进行选择是否进行车辆恒温预热功能，以保障电池在低温情况下的充电效率，而当环境温度在0℃以下时，设备会自动运行车辆恒温预热功能，功能开启后会通过车辆正下方的电热底箱以电加热的方式对车辆底部的电池进行加热，加热温度控制在5-10℃，在预热过程中充电端会以低压电流对车辆进行充电，当车辆电池温度回升至0℃以上时，则恢复正常供电，从而解决低温环境会导致充电和放电时产生更大的能量损失，以及电池寿命的衰减；

14、2、本发明，动能回收辊的两端套装有发电轴环，发电轴环被包裹在动能回收辊两端的内部，且安装缝隙处采用了密封处理，这样可以避免道路积水以及雨水对发电轴环的影响，动能回收辊安装在转辊合槽的内部，其表面的增阻齿口要高于转辊合槽的水平高度，而转辊合槽之间的减速轴则高于增阻齿口的高度，这样在可以保障车轮在从减速轴上方行驶而过时，轮胎可以接触到增阻齿口，进而利用摩擦力推动动能回收辊进行旋转，减速轴则可以增大车轮与地面区域的摩擦阻力，避免车轮因动能回收辊的转动出现打滑的情况；

15、3、本发明，充电桩整体采用递增式梯形充电，低温下电池内阻增大，低温充电会提早到达截止电压，导致可充入容量大幅减少，并且增加负极锂枝晶析出和形成的风险，从而更会危害电池安全，递增式梯形充电可以根据电池温度来调节充电枪的输出电流，实现最优化的充电过程，数据触片是在与充电端口连接的同时，与汽车的行车电脑进行数据连接，利用数据触片可以传输车辆电池电量以及温度的信息数据，并将信息数据同步到充电桩内部的处理模块中，方便充电桩根据不同的情况来进行充电的模式的调节。

技术特征：

1.一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，包括充电桩主体（1）、充电区（2）和行驶区（3），其特征在于：所述充电桩主体（1）设置在充电区（2）的一端，行驶区（3）设置在充电区（2）的另一端，所述充电区（2）与行驶区（3）之间相互垂直，充电区（2）和行驶区（3）的四周均设置有分区隔断（4），所述行驶区（3）两端的表面均设置有减速模组（301），行驶区（3）两端的底部均设置有动能回收底箱（6），所述充电区（2）的下方设置有电热底箱（5），电热底箱（5）与动能回收底箱（6）通过电力线缆（601）电性连接，所述充电区（2）的外表面设置有绝缘导热板（501），绝缘导热板（501）的四周均设置有密封框条（5011），所述绝缘导热板（501）的两侧均设置有间隙排水板（201），电热底箱（5）的两侧均设置有排水槽口（202），所述间隙排水板（201）设置在排水槽口（202）的上方，绝缘导热板（501）设置在电热底箱（5）的外表面。

2.根据权利要求1所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述绝缘导热板（501）的下方设置有u型电热带（502），u型电热带（502）与绝缘导热板（501）贴合连接，所述u型电热带（502）的下方设置有功率模块（504），功率模块（504）与u型电热带（502）之间设置有防水隔热垫（503），所述功率模块（504）设置在电热底箱（5）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述减速模组（301）包括减速轴（3011）和转辊合槽（3012），减速轴（3011）设置在转辊合槽（3012）之间的上方，所述减速轴（3011）与行驶区（3）通过螺钉连接，所述动能回收底箱（6）的上方设置有动能回收辊（602），动能回收辊（602）位于转辊合槽（3012）的内部，所述减速轴（3011）高于动能回收辊（602）。

4.根据权利要求3所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述动能回收辊（602）的外表面设置有增阻齿口（6021），增阻齿口（6021）与动能回收辊（602）设置为一体式结构，所述动能回收辊（602）的两端均设置有切割转子（6022），切割转子（6022）与动能回收辊（602）之间设置有环槽。

5.根据权利要求4所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述切割转子（6022）的外侧设置有发电轴环（6023），发电轴环（6023）设置在转辊合槽（3012）内部的两端，所述发电轴环（6023）的内部设置有磁感转槽（6025），磁感转槽（6025）内部的两侧均设置有感应线圈（6026）。

6.根据权利要求5所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述磁感转槽（6025）的一端设置有轴承托槽（6024），切割转子（6022）通过轴承托槽（6024）与磁感转槽（6025）转动连接，所述感应线圈（6026）与动能回收底箱（6）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述充电桩主体（1）包括线箱基座（101）、散热壳体（102）和led顶灯（103），所述散热壳体（102）一侧的表面设置有感应支付面板（104），感应支付面板（104）的下方设置有充电枪组件（105），充电枪组件（105）通过充电线缆（1051）与线箱基座（101）拉伸连接。

8.根据权利要求7所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述充电枪组件（105）包括充电手柄（1052）、集成枪头（1053）和充电端头（1054），所述充电端头（1054）的上下两侧均设置有磁吸片（1057），磁吸片（1057）与集成枪头（1053）通过螺钉连接，所述充电端头（1054）的外表面设置有电极孔（1056），电极孔（1056）之间设置有数据触片（1055），所述电极孔（1056）包括低压孔和高压孔。

9.根据权利要求7所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述led顶灯（103）的顶部设置有光伏集成板件（1031），线箱基座（101）的上方设置欧桩体储备电池（106），所述桩体储备电池（106）设置在散热壳体（102）的内部，所述线箱基座（101）的下方设置有接线支座（1011），光伏集成板件（1031）和接线支座（1011）均与桩体储备电池（106）电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，其特征在于：所述接线支座（1011）的底部设置有动能线端（1012），动能线端（1012）的一侧设置有常电线端（1013），所述接线支座（1011）通过动能线端（1012）与电热底箱（5）电性连接，常电线端（1013）通过线箱基座（101）与充电线缆（1051）电性连接。

技术总结
本发明公开了一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，属于低温充电技术领域。一种带有充电保护的锂电池低温充电装置，包括充电桩主体、充电区和行驶区，所述充电桩主体设置在充电区的一端，行驶区设置在充电区的另一端。为解决低温下电池内阻增大，低温充电会提早到达截止电压，导致可充入容量大幅减少，并且增加负极锂枝晶析出和形成的风险，从而更会危害电池安全的问题，充电桩整体采用递增式梯形充电，低温下电池内阻增大，低温充电会提早到达截止电压，导致可充入容量大幅减少，并且增加负极锂枝晶析出和形成的风险，从而更会危害电池安全，递增式梯形充电可以根据电池温度来调节充电枪的输出电流，实现最优化的充电过程。

技术研发人员：汪尊林
受保护的技术使用者：安徽楷嘉能电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16